DE3209958C2 - Elektromechanische Steuervorrichtung zum Steuern von Bewegungsabläufen in einer Textilmaschine - Google Patents

Abstract

Elektromechanische Steuervorrichtung zum Steuern von Bewegungsabläufen in einer Textilmaschine, insbesondere zum Steuern der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine mit einer Steuerkurvenscheibe (1), über deren Kurvenfläche ein Stößel (2) läuft, der die zu steuernde Bewegung bewirkt, mit einer kontinuierlich laufenden Antriebswelle (13) für die Steuerkurvenscheibe (1) und mit einer als Federkupplung ausgebildeten Schaltkupplung, die die Antriebswelle (13) und die Steuerkurvenscheibe (1) verbindet und über einen Magneten (3) entsprechend den daran anliegenden Steuerimpulsen geschaltet wird und dadurch die Drehung der Steuerkurvenscheibe (1) steuert.

Description

Da zum Schalten der bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung vorgesehenen Kupplung nur kleine

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Steu- Kräfte erforderlich sind und dementsprechend die Leiervorrichtung zum Steuern von Bewegungsabläufen in stung des Magneten beispielsweise 1,5 W betragen einer Textilmaschine, insbesondere zum Steuern der 55 kann, und der Schaltweg klein ist, so daß ein Hub des Kettfadenbewegung in einer Webmaschine. Magneten von beispielsweise 2 mm ausreicht, sind gro-

Die Steuerung, beispielsweise der Herstellung von Be Geschwindigkeiten erreichbar. Versuche haben bis

ketl- und schußgemusterten Bändern in einer Webma- zu 2500 Schaltvorgänge pro Minute ergeben. Dadurch

schine, erfolgte bisher mechanisch, indem über eine Ab- kann die Leistungselektronik klein dimensioniert wer-

tastvorrichtung eine entsprechend dem gewünschten 60 den und ergibt sich ein geringer Energieverbrauch.

Muster gelochte Karte abgetastet und über die Abtast- Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevor-

vorrichtung die Webmaschine so gesteuert wird, daß zugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

das entsprechende Muster gewebt wird. Steuervorrichtung näher beschrieben. Es zeigt

Die Ausbildung einer derartigen Programm-und Ab- Fig. 1 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels

laufsteuerung auf elektronischem Wege führt zu einer 65 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

erheblichen Arbeitsersparnis und erlaubt wesentlich hö- F i g. 2 in einer Seiten- und Vorderansicht die Kupp-

here Webgeschwindigkeiten, vorausgesetzt, daß ent- lungsfeder zur Darstellung des Wirkungsprinzips der

sprechende mechanische Einrichtungen vorhanden sind, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen

Federkupplung,

Fig.3 die Steuerkurvenscheibe mit zugehörigem Stößel in einer Vorderansicht,

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgeraäßen Vorrichtung,

F i g. 5 eine Vorderansicht der Steuerkurvenscheibe sowie der Treibscheibe zur Darstellung der Steuerfunktionen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung macht von einer kontinuierlichen Antriebsbewegung, nämlich der kontinuierlich laufenden Antriebswelle Gebrauch, die über eine mechanische Kupplung mit der Steuerkurvenscheibe 1 verbunden ist Dadurch werden Massenkräfte so klein wie möglich gehalten. Die Steuerkurvenscheibe 1 ■ hebt und senkt entsprechend dem Hoch- und Tiefgang ihrer Steuerkurvenflächen einen als Hebelarm ausgebildeten Stößel 2, der an einem Drehpunkt 5 frei befestigt ist In Fig. 1 sind die Stellungen des S*ößels I und II dargestellt

Die Steuerkurvenscheibe 1 wird über eine Treibscheibe 4 von einem Magneten 3 angetrieben. Am Stößel 2 ist über eine Harnischkordel eine Litze 7 angeschlossen. Eine Rückholgummifeder 6 zieht den Stößel 2 in die Position II. Die Steuerkurvenscheibe 1 drückt den Stößel 2 in die Position I.

Die Steuerkurvenscheibe 1 ist über eine Federkupplung mit einer kontinuierlich laufenden Antriebswelle verbunden, deren Funktionsprinzip im folgenden anhand von F i g. 2 beschrieben wird.

Zwei fluchtende Wellen 8 und 10 mit gleichem Durchmesser sind mittels einer Torsionsfeder 9 miteinander verbunden. Die Torsionsfeder 9 ist an der Welle 8 an einem Punkt 12 befestigt. Wenn der Innendurchmesser der Torsionsfeder 9 etwas kleiner als der Außendurchmesser der Wellen 8 und 10 ist und die Torsionsfeder 9 rechts gewickelt ist, so schließt die Torsionsfeder 9, wenn die Weile 10 nach links gedreht wird, so daß das Drehmoment auf die Welle 8 übertragen und das an die Welle 10 abgegebene Drehmoment an der Welle 8 abgegriffen werden kann. Zum Auskuppeln der Welle 8 wird das andere Ende 11 der Torsionsfeder 9 mit einem festen Punkt verbunden. Die Torsionsfeder 9 öffnet dann soweit, bis sich die Lage der Welle 8 gegenüber dem festen Punkt stabilisiert hat. Dabei entsteht eine Kraft, die gleich der Kraft ist, die aufgewendet werden muß, um die Wellen 8 und 10 zu entkuppeln. Zu dieser Kraft kommen die Fliehkraft der Masse der Welle 8 und gegebenenfalls die Reibungskräfte hinzu.

Wird die Kraft zum Auslösen der Kupplung durch eine entsprechende Wahl des Materials der Welle 10, der Beschaffenheit der Oberfläche der Welle 10 sowie des Materials der Feder 9 sehr gering gehalten, so können über diese kleine Kraft große Drehmomente von der Welle 10 zur Welle 8 übertragen werden. Das gilt aber nur, wenn zum Zeitpunkt des Schaltens, d. h. des Ein- oder Auskuppeins der Kupplung, an der Welle 10 kein Drehmoment oder nur ein sehr kleines Drehmoment liegt, das gegebenenfalls durch die rotierende Welle 10 aufgrund ihrer Masse oder durch eine Reibung bedingt ist. Diese Kraft würde sich zu der Auslösekraft der Kupplung addieren und somit ein Ein- oder Auskuppeln erschweren.

Zur Steuerung von Bewegungsabläufen in Textilmaschinen, insbesondere zur Steuerung der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine, ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in F i g. 3 und 4 dargestellt ist, eine .Steuerkurvenscheibe mit der insbesondere in F i g. 4 dargestellten Form auf einer Antriebswelle 13 so montiert, daß durch Halten und Freigeben der Torsionsfeder 9 der Federkupplung die Drehung der Steuerkurvenscheibe gesteuert werden kann. Wenn sich die Steuerkurvenscheibe in der in Fi g. 3 dargestellten Weise dreht, wird in den Winkelbereichen λ und ot vom Stößel 2 außer der Reibung keine Kraft auf die Steuerkurvenscheibe 1 übertragen, während im Winkelbereich

ίο /?eine Kraft F über den Stößel 2 auf die Kurvenscheibe 1 übertragen wird. Wird daher die Federkupplung mit der Torsionsfeder 9 in den Bereichen ac und af ein- oder ausgelöst, so kann mit einer kleinen Steuerkraft die Steuerkurvenscheibe gesteuert werden und der Stößel 2 in die in Fig. 1 dargestellten Positionen I oder II gebracht werden. Wenn die Steuerkurvenscheibe die in F i g. 3 dargestellte Vierfachform hat, um die Drehzahl der Welle 13 möglichst klein zu halten und den Verschleiß zu reduzieren, ergibt sich für die Welle 13 bei einem Webstuhl mit 2000 Doppelschußeintragungen pro Minute eine Drehzahl von

2000
8

= 250 U/min.

In F i g. 4 ist der Aufbau des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung im einzelnen dargestellt.

Mit der Antriebswelle 13 ist eine Kupplungsnabe 17 verbunden. Die Kupplungsnabe 17 entspräche dei Welle 10 in Fig.2. Die Steuerkurvenscheibe 1 ist mittels eines Freilaufnadellagers 18 mit kleiner Reibung und nur einer Drehrichtung in der in Fig.4 dargestellten Weise auf die Kupplungsnabe 17 montiert. Die Steuerkurvenscheibe in F i g. 4 entspricht der Welle 8 in F i g. 2. Die Torsionsfeder 9 ist über die Kupplungsnabe 17 mit der Steuerkurvenscheibe 1 verbunden und an dieser befestigt. Über die Torsionsfeder 9 ist eine Treibscheibe 14 freitragend gelegt, die mit der Torsionsfeder 9 an einem Punkt 11 verbunden ist. Die Treibscheibe hat für eine Steuerkurvenscheibe 1 mit Vierfachsteuerkurven vier Anschläge für den Hochgang und vier Anschläge 16 für den Tiefgang, wie es in F i g. 5 im einzelnen dargestellt ist, die jeweils um 45° versetzt angeordnet sind.

Der Steuermagnet 3 steuert über ein Greifelement 15 die Treibscheibe 14. Wenn sich die Kupplungsnabe 17 dreht, wird das Greifelement 15 vom Magneten 3 in die Position I gedruckt, so daß die Treibscheibe 14 freigegeben ist und sich die Torsionsfeder 9 schließt. Dadurch

so wird über die Torsionsfeder 9 die Steuerkurvenscheibe 1 mitgenommen und der Stößel 2 in die Position 1 in F i g. 1 gedrückt. Wenn der Stößel 2 auf der radialen Lauffläche der Steuerkurvenscheibe beim Winkel λ' in Fig.3 angekommen ist, hält das Greifelement 15 die

is Treibscheibe 14 an. Die Torsionsfeder 9 öffnet und die Drehung der Steuerkurvenscheibe 1 wird unterbrochen. Wird der beispielsweise als Doppelhubmagnet ausgebildete Magnet zurückgezogen, so kommt die Treibscheibe 14 wieder frei, so daß die Kupplungsnabe 17 die Steuerkurvenscheibe 1 über die Torsionsfeder 9 bis zur Stellung II in F i g. 1 mitnimmt. Der Stößel 2 geht in die Stellung H. Im Winkelbereich λ hält das Greifelement 15 die Treibscheibe 14 an, so daß sich die Torsionsfeder 9 wieder öffnet und die Steuerkurvenscheibe 1 im Winkc'bereich λ stehen bleibt.

Die Ausbildung der Winkelbereiche der Steuerkurvenscheibe sowie die Anordnung der Anschläge 16 der Treibscheibe in zwei radial beabstandeten Reihen, d. h.

ringförmig radial im Abstand voneinander und in Umfangsrichtung in einem besiiniinien Winkel zueinander sind im einzelnen in I"i g. 5 dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

15

20

25

30

35

40

45

55

60

65

Claims (3)

clic die elektronischen Impulse in eine mechanische Bewegung umsetzen können und dabei zuverlässig arbeiten. Mit einer entsprechenden mechanischen Einrich-

1. Elekiromechanische Steuervorrichtung zum tung und angepaßter elektronischer Steuerung sind bis Steuern von Bewegungsabläufen in einer Textilma- 5 zu 100% höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und damit schine, insbesondere zum Steuern der Kettfadenbe- um bis zu 100% höhere Webgeschwindigkeiten einer wegung in einer Webmaschine mit einer Steuerkur- Webmaschine abgesehen von der Arbeitsersparnis venscheibe, über deren Steuerkurvenfläche ein Stö- beim Programmieren des Webmusters möglich.

ßel läuft, der den zu steuernden Bewegungsablauf Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer elek-

bewirkt, und mit einer Antriebswelle für die Steuer- io tromechanischen Steuervorrichtung zum Steuern von

kurvenscheibe, gekennzeichnet durch eine Bewegungsabläufen in einer Textilmaschine und insbe-

Federkupplung, die die Antriebswelle (13) mit der sondere zum Steuern der Kettfadenbewegung in einer

Steuerkurvenscheibe (1) verbindet und eine Tor- Webmaschine, die in Verbindung mit einer elektronisch

sk>nsfeder(9) umfaßt,die konzentrisch um eine Muf- ausgelegten Steuerung arbeiten kann und die elektroni-

fe der Stet'erkurvenscheibe(l) und um die Antriebs- 15 sehen Steuerimpulse zuverlässig in die notwendigen

welle (13) herum angeordnet ist, einen Innendurch- mechanischen Bewegungsabläufe umsetzen kann,

messer hat,- der kleiner als der Außendurchmesser Dazu ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in

der Muffe der Steuerkurvenscheibe (1) und der An- der Weise ausgebildet, wie es durch die Merkmale des

triebswelle (13) ist und an einem Ende fest mit der kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 angege-

Steuerkurvenscheibe(l) oder der Antriebswelle (13) 20 ben ist

verbunden ist, einen Elektromagneten (3), der durch Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen

elektrische Steuersignale erregt wird und das andere Steuervorrichtung sind Gegenstand der Patentansprü-

Ende der Torsionsfeder (9) zum Ein- und Ausrücken ehe 2 und 3-

der Kupplung erfaßt und freigibt, und eine Treib- Wenn die erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum

scheibe (14), die auf der Antriebswelle (13) relativ 25 Steuern der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine

dazu bewegbar sitzt und mit dem anderen Ende der verwandt wird, so kann die Ausbildung beispielsweise

Torsionsfeder (9) in Eingriff steht, wobei an wenig- derart sein, daß bei erregtem Magneten der Kettfaden

stens einer Seitenfläche der Treibscheibe (14) in Um- synchron mit der Bewegung der Webmaschine angeho-

fangsrichtung im Abstand voneinander axial vorste- ben wird, solange der Magnet erregt ist und daß bei

hende Anschläge (16) vorgesehen sind, an die ein 30 entregtem Magneten der Kettfaden synchron mit der

Greifelement (15) des Elektromagneten (3) zum An- Bewegung der Webmaschine abgesenkt wird, solange

schlag kommen kann, das in die Bewegungsbahn der der Magnet entregt ist

Anschläge (16) und aus der Bewegungsbahri der An- Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung erlaubt Arschläge (16) heraus durch den Elektromagneten (3) beitsgeschwindigkeiten von ca. 2000 Doppelschußeinbewegbar ist. 35 tragungen pro Minute bei hoher Betriebssicherheit und

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet kann in Modulbauweise ausgebildet, d.h. beliebig erdurch eine fest auf der Antriebswelle (13) angeord- weiterbar sein.

nete Nabenscheibe (17), auf der die Torsionsfeder (9) Eine derartige Steuervorrichtung ist darüber hinaus

der Federkupplung sitzt. nahezu wartungsfrei, wobei aufgrund der Tatsache, daß

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 40 die zu übertragenden Kräfte und Drehmomente klein gekennzeichnet, daß an der Treibscheibe (14) radial sind, die Einzelteile aus Kunststoff gefertigt werden im Abstand voneinander zwei Reihen von in Um- können, so daß sich nur kleine Massen ergeben,
fangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Die Anwendung der erfindungsgemäßen Steuervor-Anschläge (16) vorgesehen sind, wobei sich das richtung ist nicht auf die Steuerung der Kettfadenbewe-Greifelement (15) des Elektromagneten (3) im erreg- 45 gung in einer Webmaschine beschränkt, vielmehr kann ten oder entregten Zustand des Elektromagneten (3) die erfindungsgemäße Steuervorrichtung u. a. zur in der Bewegungsbahn einer Reihe von Anschlägen Steuerung einzelner Kettfaden, zur Schaftsteuerung, (16) jeweils befindet. zum Schußfadentransport, zum Farbwechsel bei mehr-

spuligen Nadelbandautomaten und bei Häkelgalonnma-

50 schinen angewandt werden.